ブロックチェーン とは何か？その仕組みは？ |Quicknode🤖 新着：Quicknode AIクックブック AIプログラミングの10の実証済みレシピ エージェント.
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ブロックチェーン 定義とはブロックチェーンブロックチェーン 解説
要約： ブロックチェーン （ブロックチェーン）とは、コンピュータのネットワーク全体にわたる取引を記録する共有デジタル台帳のことです。特定の個人や企業がこれを管理することはありません。一度データが追加されると変更できないため、ブロックチェーン は透明性が高く、安全で、改ざんに強くなっています。
わかりやすい説明
ブロックチェーン は、何千人もの人々が同時に管理している共有ノートのようなものだと考えてください。誰かが取引（仮想通貨の送金、NFTの発行、スマートコントラクトの実行など）を行うたびに、その内容がこのノートに記録されます。しかし、1人の人物が記録を管理するのではなく、ネットワークに参加する全員がまったく同じコピーを保持しています。
これこそが、ブロックチェーン が従来のデータベースと異なる点です。銀行、ソーシャルメディアプラットフォーム、政府などは、いずれも自らが管理するサーバーにユーザーのデータを保存しています。こうした一元化された仕組みには単一障害点が生じます。つまり、サーバーがダウンしたり、ハッキングされたり、アクセスが制限されたりした場合、ユーザーは手の打ちようがなくなってしまいます。ブロックチェーン は、by データを「ノード」と呼ばれる、潜在的に数千台にも及ぶ独立したコンピュータに分散させることで、この脆弱性を解消します。
ブロックとチェーンの仕組み
その名の通りです。取引はブロックにまとめられ、各ブロックは前のブロックと連結されてチェーンを形成します。誰かが取引を開始すると、その取引はネットワークにブロードキャストされます。ノードは、「コンセンサスメカニズム」と呼ばれる合意されたルールに基づいてその取引を検証します。検証が完了すると、その取引は他の取引とともに新しいブロックにまとめられます。そのブロックには一意の暗号学的指紋（ハッシュ）が割り当てられ、そのハッシュには前のブロックのハッシュも参照されます。 その後、そのブロックはチェーンに追加され、すべてのノードがそのコピーを更新します。
各ブロックは前のブロックを参照しているため、過去のデータを変更するには、それ以降のすべてのブロックを書き換え、ネットワークの過半数にそれを受け入れさせる必要があります。確立されたネットワークにおいては、これは事実上不可能です。
『ブロックチェーン 』が重要な理由
ブロックチェーン これは、インターネットが抱える根本的な問題、すなわち「情報を共有している相手を信頼できない場合、その情報をどのように信頼すればよいのか」という問題を解決するものです。
ブロックチェーン が登場する以前、オンライン上の信頼を確立するには仲介者が不可欠でした。支払いの検証には銀行が、文書の認証には政府が、身元の確認にはプラットフォームが必要でした。こうした仲介者が加わるたびに、コストや時間がかかり、障害が発生する可能性も高まっていました。ブロックチェーン は、信頼を必要としない取引を可能にします。ネットワークのルールと暗号数学によって完全性が保証されるため、相手方を知ったり信頼したりする必要はありません。これにより、分散型金融（DeFi）、スマートコントラクト、NFT、そして分散型アプリケーション（dapps）への道が開かれたのです。
「公」対「私」ブロックチェーン
パブリックブロックチェーン （Ethereum 、Bitcoin 、Solana など）は、誰でも利用できます。すべての取引は公開されており、監査が可能です。プライベートブロックチェーン は、承認された当事者にのみ参加が制限されており、by 企業において、サプライチェーンの追跡や内部の記録管理によく利用されています。
Web3のイノベーションのほとんど、そして開発者 がQuicknode で構築しているものは、パブリックなブロックチェーン 上で行われています。
開発者としての第一歩
ブロックチェーン 上で開発を行う場合、RPCエンドポイントを通じてネットワークとやり取りを行います。これらは、コードからチェーンへの読み書きを可能にする接続ポイントです。独自のノードを運用するのは複雑なため、Quicknode のようなインフラプロバイダーが存在します。QuicknodeのCore APIを利用すれば、80以上のチェーンに即座にアクセスできるため、インフラではなくアプリの開発に集中することができます。
ブロックチェーン の安全性は、どのような点に由来しているのでしょうか？
ブロックチェーン のセキュリティは、暗号技術、コンセンサス、分散化という3つの要素が連携して成り立っています。各ブロックには直前のブロックのハッシュが含まれているため、過去の記録を改ざんすると、それ以降のすべてのハッシュが変化し、即座にチェーンが断絶してしまいます。また、攻撃者が履歴を書き換えるには、ネットワークのマイニング能力またはステーキングされた価値の大部分を支配する必要があり、これが51%攻撃の根幹となっています。
台帳のコピーは数千もの独立したノード上に分散して存在するため、ハッキングやシャットダウンの対象となる単一のサーバーは存在しません。ノード間の一時的な不一致は依然として発生する可能性がありますが、これらはby のコンセンサスルールによって解決されます。ネットワークが直近の履歴について一時的に別のバージョンに切り替わった場合、この現象は「チェーンの再編成」と呼ばれ、ブロックチェーン の大部分は1～2ブロック以内にこれを解決します。
ブロックチェーン は、従来のデータベースとどう違うのですか？
どちらもデータを保存しますが、制御、信頼性、およびレコードの変更方法に関して、まったく異なるトレードオフがあります。従来のデータベースは高速で柔軟性がありますが、中央の管理者に依存しています。ブロックチェーン は処理速度は遅く、追記専用ですが、特定のオペレーターを信頼する必要がありません。以下の表に、この2つを比較しています。
プロパティ | ブロックチェーン | 従来のデータベース |
|---|
制御 | 多数のノードに分散されている | by を1つの組織が所有 |
信頼モデル | トラストレスで検証済みのby の計算 | 管理者を信頼してください |
データの変更 | 事実上、追記専用immutable | 作成、更新、削除 |
透明性 | 公開されており、監査可能 | プライベートおよび許可制 |
障害発生箇所 | 単一障害点がない | 中央サーバー |
速度 | スループットの低下 | 非常に高いスループット |
ブロックチェーン はどのような用途に使われますか？
最初のユースケースはデジタル通貨でしたが、プログラム可能なブロックチェーンによって、その設計の幅は決済の枠をはるかに超えて広がりました。自動実行されるスマートコントラクトは、分散型金融（DeFi）、NFT、オンチェーン ゲーム、DAOを支えています。また、ブロックチェーン は、サプライチェーンの追跡、デジタルID、トークン化された実世界資産の基盤ともなっています。
アクティビティの増加に伴い、ベースレイヤーの混雑が深刻化したため、現在ではこうした取引の多くがレイヤー2ネットワーク上で行われています。レイヤー2ネットワークでは、トランザクションをバッチ処理し、手数料を抑え、確認を迅速化するために、メインチェーンへ決済を戻しています。
ブロックチェーン とはどのようにやり取りすればよいですか？
ブロックチェーン とは直接通信することはありません。ユーザーのウォレットやアプリケーションは、ブロックチェーン ノードにリクエストを送信します。このノードは台帳のコピーを保持しており、ユーザーのトランザクションをブロードキャストします。アプリケーションは、RPC（エンドポイント ）を通じてそのノードにアクセスします。RPCとは、データの読み取りやトランザクションの送信といった標準化されたリクエストを受け付けるシンプルなURLのことです。
よくある質問
ブロックチェーン とBitcoin は同じものですか？
いいえ。Bitcoin はブロックチェーン の一つであり、最初に広く普及したものです。ブロックチェーン はその基盤となる技術であり、Bitcoin は、それを利用して仮想通貨の取引を記録する特定のネットワークです。Ethereum やSolana など、さまざまな目的のために数千もの他のブロックチェーン が存在します。
ブロックチェーン のデータは削除したり変更したりできますか？
実際には、そうではありません。一度トランザクションが確認され、それ以降のブロックに埋もれてしまうと、それを書き換えるには、そのトランザクション以降のすべてのブロックの処理をやり直し、ネットワークの残りの部分を圧倒する必要があります。そのため、ブロックチェーン は「immutable 」と表現されるのです。文字通り変更が不可能なものは何もないにもかかわらずです。
ブロックチェーン という公開サイトは誰が管理しているのでしょうか？
特定の組織が管理しているわけではありません。このネットワークは、by 共有されたコンセンサスルールに従う独立したノード運営者やバリデーターによって運営されています。これらのルールを変更するには、コミュニティ全体、開発者 、およびソフトウェアを運用する運営者たちの間で広範な合意が必要です。
暗号資産は実際にはどこに保管されているのでしょうか？
残高は、ウォレット内ではなく、ブロックチェーン 自体に保存されています。暗号資産ウォレットは、所有権を証明し、取引の承認を可能にする秘密鍵を保管しているため、これらの鍵を失うと、資産にアクセスできなくなってしまいます。
ブロックチェーン は仮想通貨専用なのでしょうか？
いいえ。仮想通貨が最初の応用例でしたが、現在ではブロックチェーン は、スマートコントラクト、NFT、サプライチェーンのトレーサビリティ、本人確認、投票システム、トークン化された資産などに利用されています。共有され、改ざん防止機能があり、検証可能であることが有益なあらゆる記録は、ブロックチェーン 上に保存することができます。
参考資料
